زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

تاثیر زاویه شیب بر روی پاسخ لرزه ای ساختمان های بنا شده در مجاورت شیب

نویسندگان
دانشگاه خوارزمی
چکیده
بررسی چگونگی پاسخ لرزه ای سطح زمین و تأثیر آن بر سازه ها به دلیل اثرات توپوگرافی و اندرکنش خاک-سازه (TSSI) بسیار حائز اهمیت می باشد. حال اگر ساختگاه دارای توپوگرافی شیب باشد، اهمیت بررسی این موضوع را دو چندان می کند و اثر شیب ساختگاه در اندرکنش خاک و سازه باید در نظر گرفته شود. در این تحقیق با استفاده از رکورد زلزله Loma Prieta (1989)پاسخ لرزه ای یک ساختمان بتنی 5 طبقه در فاصله 5 متری از تاج شیب برای چهار زاویه ی 15، 30، 45 و صفر درجه (SSI) با استفاده از تحلیل عددی 3D مورد بررسی قرار گرفته است. مدلسازی با استفاده از نرم افزار MIDAS GTS NX برای سیستم TSSI و SSI انجام گرفته است. در این تحقیق از مدل رفتاری الاستیک و HSS به ترتیب برای ساختمان و خاک استفاده شده است. پاسخ لرزه ای ساختمان ها به صورت مقایسه حداکثر تغییرشکل جانبی ساختمان، نیروی برش پایه، دریفت طبقات و شتاب افقی طبقات در تحلیل های TSSI و SSI مورد بررسی قرار گرفته است. با افزایش زاویه شیب از صفر درجه (SSI) به 15،30و 45 درجه TSSI)) تغییر مکان جانبی طبقات، به طور میانگین 44% افزایش یافته است این مقدار افزایش برای حداکثر شتاب افقی به طور میانگین 21% می باشد. همچنین با افزایش زاویه شیب از صفر درجه (SSI) به 15،30و 45 درجه TSSI)) به طور میانگین نسبت دریفت طبقات و حداکثر برش پایه طبقات به ترتیب 14% و 21% افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها

Assimaki, D., Kausel, E., 2007. Modified topographic amplification factors for a single-faced slope due to kinematic soil-structure interaction. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 133(11): 1414-1431.
Assimaki, D., Kausel, E., Gazetas, G., 2005. Wave propagation and soil–structure interaction on a cliff crest during the 1999 Athens Earthquake. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 25(7): 513-527.
Bararpour, M., Janalizade, A., Tavakoli, H. R., 2016. The Effect of 2D Slope and Valley on Seismic Site Response. Arabian Journal of Geosciences 9 (2): 93.
Bouckovalas, G. D., Papadimitriou, A. G., 2005. Numerical Evaluation of Slope Topography Effects on Seismic Ground Motion. Soil Dynamics and Earthquake Engineering 25: 547–558.
Bozorgnia, Y., Bertero, V.V., 2004. Earthquake Engineering, From Engineering Seismology to Performance-Based Engineering, CRC press.
Brinkgreve, R.B.J., Engin, E., Engin, H.K., 2010. Validation of empirical formulas to derive model parameters for sands. Numerical methods in geotechnical engineering, pp: 137-142.
Dhakal, S., 2004. Emprical relations for earthquake response of slopes. Master thesis in Civil Engineering, International Institute for Geoinformation Science and Earthquake observatuion, Univ of Tribhuvan, Netherlands, 122p.
Di Fiore, V., 2010. Seismic site amplification induced by topographic irregularity: Results of a numerical analysis on 2D synthetic models. Engineering Geology, 114(3): 109-115.
Erfani, A., Ghanbari, A., Massumi, A., 2019. Seismic Behaviour of Structures Adjacent to Slope by Considering SSI Effects in Cemented Soil Mediums. International Journal of Geotechnical Engineering.
Gazetas, G., Kallou, P. V., Psarropoulos, P. N., 2002. Topography and soil effects in the Ms 5/9 Parnitha (Athens) earthquake: the case of Adames. Natural Hazards, 27(1-2): 133-169.
Ghanbari, A., Hosseini, Sh., 1395. Basics of soil-structure interaction. Kharazmi University, Tehran, 506p.
Khanbabazadeh, H., Iyisan, R., 2014. A numerical study on the 2D behavior of the single and layered clayey basins. Bulletin of earthquake engineering, 12(4): 1515-1536.
Messaoudi, A., Laouami, N., Mezouer, N., 2012. Topographic effects on the seismic responses of slopes, 15 WCEE.
Rizzitano, S., Cascone, E., Biondi, G., 2014. Coupling of Topographic and Stratigraphic Effects on Seismic Response of Slopes through 2D Linear and Equivalent Linear Analyses. Soil dynamics and earthquake engineering 67: 66-84.
Rizzitano, S., Cascone, E., Biondi, G., 2014. Coupling of Topographic and Stratigraphic Effects on Seismic Response of Slopes through 2D Linear and Equivalent Linear Analyses. Soil dynamics and earthquake engineering 67: 66-84.
Shabani, M.J., Ghanbari, A., 2020. Design Curves for Estimation of Amplification Factor in the Slope Topography Considering Nonlinear Behavior of Soil. Indian Geotech J.
Shabani, M.J., Shamsi, M., Ghanbari, A., 2021. Slope topography effect on the seismic response of mid-rise buildings considering topography-soil-structure interaction. Earthquakes and Structures, Vol. 20, No. 2 (2021): 187-200.
Trifunac, M.D., Hudson, D.E., 1971. Analysis of the Pacoima dam accelerogram—San Fernando, California, earthquake of 1971. Bulletin of the Seismological Society of America (1971) 61 (5): 1393–1411.
Tripe, R., Kontoe, S., Wong, T. K. C., 2013. Slope topography effects on ground motion in the presence of deep soil layers. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 50: 72-84.
Zhang, Z., Fleurisson, J. A., Pellet, F., 2018. The Effects of Slope Topography on Acceleration Amplification and Interaction between Slope Topography and Seismic Input Motion. Soil Dynamics and Earthquake Engineering 113: 420-431.